Verbundprojekt: Neuartige Fügeverbindungen von Komponenten in der Hochleistungselektronik - SelFü; Teilprojekt budatec: Neuartige Anlagentechnik und Qualitätssicherung von hybriden Verbindungsaufbauten für die Leistungselektronik

Abstract

Das dritte Berichtsjahr des Verbundprojekts SelFü wurde erfolgreich abgeschlossen. Wie bereits im 1. und 2. Zwischenbericht kommuniziert, hat der Konsortialführer IMG den geplanten Demonstrator vom Straßenbahn-Umrichter auf ein Modul für einen elektrifizierten PKW abgewandelt, da der Zugang einerseits zur Straßenbahn und andererseits zu den Bauelementen dieser Leistungsklasse den reibungslosen Projektablauf hätte gefährden können. Die Integrationstechnologie von oberflächen-montierter Leistungselektronik mit deren Ansteuerungslogik auf demselben organischen Verdrahtungsträger mit Metallkerneinleger ist auch für diese Anwendung relevant. Die technologischen Teilentwicklungen verändern sich durch den veränderten Anwendungsfall nicht. Der dritte und vierte Meilenstein am Ende des dritten Projektjahres wurde erfüllt. Aufgrund von notwendigen zusätzlichen Iterationsschleifen bei der Entwicklung und Erprobung der Anlagen kam es zu Verzögerungen. Deren technologische Entwicklung und Erprobung hat zwar höhere zeitliche Aufwände erfordert, gilt aber als abgeschlossen. Die Ergebnisse zur Verbindungsbildung aus den metallografischen Schliffen und den Abscherversuchen ergaben eine ausreichende Stabilität für beide Verbindungswerkstoffe (Silbersintern, Interdiffusionslöten). Aufgrund dieser Ergebnislage, für die Priorisierung eines der beiden temperaturfesten Fügeverfahren, hat sich das Konsortium entschlossen, weiterhin beide Fügeverfahren zu betrachten. Im dritten Berichtsjahr lag der Focus bei budatec auf den AP 4.1 bis 4.5, Entwicklung eines Verfahrens zum selektiven Sintern, Evaluierung der Technologiefolge für das Diffusionslöten und das selektive Sintern. Die Verbindungstechnik wurde auf edlen und unedlen Fügeteiloberflächen durchgeführt. Die Anlagenentwicklung für das Prozessieren des selektiven Sinterns und Diffusionslöten erfolgte im letzten Projektjahr (nach 6-monatigerVerlängerung) infolge des Delays bei den Fügeteilen. Die Zuverlässigkeitsprüfungen wurden erfolgreich durchgeführt. Das Gesamtprojekt SelFü wurde im November 2023 auf der Mittelstandskonferenz in Berlin von budatec auf der BMBF mit großem Erfolg vorgestellt.